飞剪长度精度控制分析与改进.pdf

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1、机械管理开发总第147期MECHANICALMANAGEMENTANDDEVEL0PMENTTotalof1472015年第5期NO．52015应用技术飞剪长度精度控制分析与改进卫永锋(山西太钢不锈钢股份有限公司装备部，山西太原030003)摘要：对横切飞剪设备结构和控制系统(CLM位置控制器和力士乐伺服传动系统的参数设定和程序)进行分析，通过优化过程控制和设备改进，实现飞剪工作稳定性和剪切长度精度提高，最终实现降低生产成本。关键词：飞剪；剪切精度；CLM位置控制器；力士乐伺服系统中图分类号：TP29文献标识码：A文章编号：1003．773X(2015)05．0026．0

2、3DOI：10．16525／j．cnki．cn14．1134／th．2015。05．010引言剪切带钢保持连续进给，不需在剪切时停顿，从而横切飞剪是由SUNDWIG公司设计、制造、调提高工效。通过分析剪切过程中剪切刀具如何严试。横切线剪切成品规格见表1。飞剪作为横切格与进给带钢同步，对剪切长度精度和稳定运行线的核心设备，主要是实现带钢长度的定尺剪切。的影响因素，以及如何设置合理参数和工作环境，设备结构见图l。进行改进优化，来保障设备稳定运行进而减小横表1横切线成品规格切板的正公差范围，实现对横切飞剪剪切长度精其他钢种I不锈钢度潜能挖掘，提高成材率。厚度范围／mm4．0～2

3、5．4I5．0～2O．01飞剪设备分析强度／MPa900苋度范围／mm9OO～2i301．1飞剪控制系统组成1)位置控制系统。由博世力士乐的2台CLM位置控制器，实现飞剪与带钢同步运动和剪切工作任务。CLM是多任务小型控制系统，来完成位置控制，将控制信号传输至交流伺服控制系统驱动伺服电机，使用工程调试软件Motion—Manager软件对CLM控制器实现控制目的：项目设计、程序编写、参数设置、操作以及故障诊断[】]。2)运动控制系统。系统中采用了模块化的IndraDriveM，本系统中采用整流电源模块和逆变图I飞剪结构器的两轴方案。整流电源模块为逆变器提供直流飞剪工作的稳

4、定性、剪切速度和剪切长度精母线电压。紧凑的双轴逆变器控制单元与集成电度，对产量、质量和成材率有着直接影响。飞剪对源连接部件的电源模块实现成组驱动。通过具有运动中的进给带钢按照设定的长度进行剪切，被回馈能力的电源模块，可以获得最高的能源利用收稿日期：2015—05—12率。除了逆变器能以发电机工作方式的电源回作者简介：卫永锋(1977一)，男，山西稷山人，馈，它还具备直流母线的调节能力。使用工程调本科，毕业于太原重型机械学院工业自动化专业，试软件IndraWorksEngineering软件对交流伺服工程师，现主要从事电气设备管理工作。控制系统完成所有调试任务_2]。卫永锋

5、：飞剪长度精度控制分析与改进2015年第5期·27·3)控制系统组成。整个工艺，是由人机界面1．2飞剪剪切原理操作面板HMI、$7-400、远程I／OET200完成的。在实施剪切的过程中，通过位置控制系统这些系统之间通过Profibus通讯和点对点连接来CLM2控制剪刃与物料进给进行位置随动跟踪，使完成，S7—400与2个CLM通过Profibus进行数据得伺服电机的编码器脉冲与速度／长度测量轮的编交换，每个CLM各控制2套运动控制系统，每套码器脉冲成固定的比例k。剪刃在剪切带钢时要随运动控制系统中的每个伺服系统各控制一个轴。着运动着的带钢一起运动，即剪刃在剪切过程中同C

6、LM1主要功能是完成飞剪与进给带钢同步横移时完成剪切与移动两个动作，剪切的前提条件是剪实现同步控制；CLM2主要是完成剪切控制、随剪刃的移动速度与带钢的运行速度达到一致。刃升降的摆动辊道控制、在剪切过程中压头压下剪切的过程，剪切装置以一个恒定的加速度和抬起控制。2套位置控制系统CLM对运动控从固定的初始位置开始，启动飞剪剪切和回Home制系统中的伺服控制器是通过点对点连接实现信位是自动进行的。CLM做位置控制，在CLM1中号交换控制的L3]。主要任务是实现刀架与钢板在自动情况下与进给4)飞剪剪刃。飞剪剪刃是通过剪刃两侧的伺带钢同步位移控制和在手动情况下的任意位移控服电机控

7、制液压缸达到控制目的，使刀具线性动制，在自动情况下通过Profibus通讯将所需剪切作。可通过伺服电机的Home位的位置来调节飞长度预设值输入到CLM1中，同时将测量轮检测剪的角度，以满足剪切不同钢板厚度的要求。并到的脉冲信号反馈到CLM1中，进行长度测量计通过2个液压蓄势器来加快剪切速度。剪刃的位算和实际速度检测，当检测达到预设钢板长度时，置控制是通过CLM2位置控制器来完成的，CLM2启动刀架横移，刀架从Home位加速到钢板的同将位置指令发送到伺服系统驱动伺服电机，通过步速度下，此时CLM1通过点对点的方式向电机旋转完成对